A szoláris visszakapcsolás a napszél mágneses terének hirtelen és nagy eltérítése. A visszakapcsolások kialakulásának mechanizmusa és forrásai még mindig tisztázatlanok. Most az ESA/NASA Solar Orbiter űrszonda meggyőző nyomokat talált e mágneses visszakapcsolások eredetét illetően.
A Solar Orbiter az első távérzékelési megfigyelést a napelemes visszakapcsolással konzisztenssé tette, teljes képet adva a szerkezetről, megerősítve, hogy az előrejelzéseknek megfelelően S-alakú. Ezenkívül a Solar Orbiter adatai által kínált globális nézet arra utal, hogy ezek gyorsan változnak mágneses terek eredetük közel állhat a nap.
Annak ellenére, hogy a múltban számos űrhajó haladt át ezeken a rejtélyes területeken, az in situ adatok csak egy meghatározott ponton és időpontban teszik lehetővé a mérést. Ennek eredményeként a visszakapcsoló szerkezetét és alakját az egy helyen rögzített plazma- és mágneses mező tulajdonságainak méréséből kell kikövetkeztetni.
Megállapították, hogy a napelemes visszakapcsolások gyakran előfordulnak az indulás után A NASA Parker napszondája Ez határozottan arra utalt, hogy a mágneses tér gyors megfordulása gyakrabban fordul elő a Nap közelében, és felveti annak a lehetőségét, hogy a mágneses tér meggyengülése S alakba hozza őket.
Switchbacks a jelenség elnevezése annak zavarba ejtő viselkedése miatt. Arról, hogy ezek hogyan alakulhatnak ki, számos elméletet terjesztettek elő.
Köszönetnyilvánítás: ESA és NASA/Solar Orbiter/Metis csapatok; D. Telloni et al. (2022)
25. március 2022-én a Solar Orbiter már csak egy napra volt a Nap közeli elhaladásától – ezzel a bolygó pályájára került. Merkúr – és a Metis műszere vett adatokat. A Metis elzárja a napfelszínen a ragyogó fényt, és képeket készít a koronáról.
UT 20:39 körül a Metis egy képet készített a napkoronáról, amelyen torz, S-alakú törés látható a koronaplazmában. Daniele Telloni, a National Institute for Astrophysics – Torino Asztrofizikai Obszervatóriuma (Olaszország) szerint – a napenergia visszakapcsolásáról van szó.
A képet később összehasonlították a Solar Orbiter Extreme Ultraviolet Imager (EUI) műszerével készített képpel. Megállapítást nyert, hogy a jelölt visszakapcsolás az AR 12972-ként katalógusba vett aktív régió felett zajlott. A további elemzések kimutatták, hogy a plazma sebessége e felett a régió felett nagyon lassú volt, amint az várható egy olyan aktív régiótól, amely még nem engedte fel tárolt adatait. energia.
Daniele felismerte, hogy ez hasonlít a visszakapcsolást generáló mechanizmusra, amelyet Prof. Gary Zank, az Alabamai Egyetemről (Huntsville, USA) mutatott be. Az elmélet megvizsgálta a különböző mágneses területek közötti kölcsönhatásokat a közelében A Nap felszíne.
Daniele és Gary bebizonyította, hogy a visszakapcsolás akkor következik be, amikor kölcsönhatás van a nyitott mezővonalak és a zárt mezővonalak régiója között. Ahogy a mezővonalak összezsúfolódnak, újra kapcsolódhatnak stabilabb konfigurációkká. Ez inkább az ostor feltöréséhez hasonlóan energiát szabadít fel, és egy S-alakú zavart indít el az űrbe, amit egy elhaladó űrhajó visszakapcsolásként rögzít.
Gary Zank azt mondta: „Az első Metis-kép, amelyet Daniele mutatott, szinte azonnal sugallta számomra azokat a karikatúrákat, amelyeket a visszakapcsolás matematikai modelljének kidolgozásakor rajzoltunk. Természetesen az első kép csak egy pillanatfelvétel volt, és mérsékelnünk kellett a lelkesedésünket, amíg a kiváló Metis-lefedettséget felhasználtuk az időbeli információk kinyerésére és a képek részletesebb spektrális elemzésére. Az eredmények látványosnak bizonyultak!”
A tudósok számítógépes viselkedési modellt is felépítettek. Azt találták, hogy eredményeik megdöbbentően hasonlítanak a Metis képére, különösen miután számításokat is tartalmaztak arra vonatkozóan, hogy a szerkezet hogyan nyúlik meg a kifelé terjedése során. napkorona.
Daniele azt mondta: "Azt mondanám, hogy ez az első kép a mágneses visszakapcsolásról a napkoronában feltárta eredetük titkát."
„A következő lépés az, hogy megpróbáljuk statisztikailag összekapcsolni az in situ megfigyelt visszakapcsolásokat a Nap forrásterületeivel. Más szóval, hogy egy űrhajó átrepüljön a mágneses megfordításon, és látni lehessen, mi történik a napfelszínen. Pontosan ez az a fajta kapcsolódási tudomány, amelyre a Solar Orbitert tervezték, de ez nem feltétlenül jelenti azt, hogy a Solar Orbiternek át kell repülnie a visszakapcsoláson. Ez lehet egy másik űrszonda, például a Parker Solar Probe. Mindaddig, amíg az in situ adatok és a távérzékelési adatok egybeesnek, Daniele elvégezheti a korrelációt.
Daniel Müller, az ESA Solar Orbiter projekt tudósa, mondott, „Pontosan ezt az eredményt reméltük a Solar Orbiterrel. Minden pályán több adatot nyerünk tíz műszerből álló sorozatunkból. Az ehhez hasonló eredmények alapján finomhangoljuk a Solar Orbiter következő napelemes találkozásánál tervezett megfigyeléseket, hogy megértsük, hogyan kapcsolódik a Nap a tágabb mágneses környezethez. Naprendszer. Ez volt a Solar Orbiter legelső közeli útja a Naphoz, így további izgalmas eredményekre számítunk.”
Journal Reference:
- Daniele Telloni, Gary P. Zank és mtsai. Mágneses visszakapcsolás megfigyelése a napkoronában. Az Astrophysical Journal Letters 936 L25. DOI: 10.3847/2041-8213/ac8104
